碳納米管/ZSM-5分子篩復合物及其合成方法和應用與流程

一種碳納米管/zsm-5分子篩復合物及其合成方法和應用 技術(shù)領(lǐng)域 1.本發(fā)明屬于分子篩合成技術(shù)與催化領(lǐng)域，具體涉及一種碳納米管/zsm-5分子篩復合物及其合成方法，以及該復合物在苯烷基化反應中的應用。 背景技術(shù)： 2.zsm-5分子篩是一種高硅鋁比、三維直通孔道的分子篩。zsm-5分子篩的晶體結構屬于斜方晶系，由硅(鋁)氧四面體通過(guò)氧橋鍵相連而成。zsm-5由平行于單胞a軸的“z”字形通道和平行于單胞b軸的橢圓形通道交叉而成。zsm-5分子篩獨特的三維孔道體系對于產(chǎn)物分子的擴散較為有利，且由于十元環(huán)孔道尺寸的限制，擇形性能較強，不容易形成多支鏈異構體以及大分子產(chǎn)物，同時(shí)孔道內部不容易形成積碳，有利于催化活性的保持。除此之外，zsm-5還具有熱穩定性高，比表面積大，其酸性中心強度和數量可調控等特點(diǎn)。zsm-5在石油化工、煤化工領(lǐng)域均有非常廣泛的應用，如烷基化、芳構化、異構化和裂化等均有潛在應用，其中有些已經(jīng)實(shí)現工業(yè)化。因此zsm-5分子篩在石油化工行業(yè)中具有舉足輕重的意義。 3.分子篩的孔道對其催化性能有很大影響，合理的孔道可以縮短分子篩擴散路徑，提高傳質(zhì)效率，是制備更高性能催化劑的關(guān)鍵環(huán)節之一。傳統分子篩的孔道結構單一，在多分子參與的反應過(guò)程中反應物和產(chǎn)物的擴散可能會(huì )受到限制，影響反應的轉化率和產(chǎn)率。為了改善或解決這一問(wèn)題，目前一個(gè)比較普遍的方法是引入多級孔或等級孔分子篩，在催化劑內部形成關(guān)聯(lián)的中孔和小孔，提高分子的擴散，緩解催化劑的積碳。分子篩多級孔的方法可以分成硬模板法、軟模板法、晶體生長(cháng)控制法、拓骨架原子法和層狀分子篩擴孔法等。 4.乙苯是重要的有機化工原料，工業(yè)上乙苯主要作為生產(chǎn)苯乙烯的原料。乙苯主要通過(guò)乙烯和苯烷基化制得。此外乙醇和苯烷基化也是一條可行的路線(xiàn)。乙醇作為乙烯的替代，可從農副產(chǎn)品的綜合利用中獲得，也可從煤和天然氣中獲取，來(lái)源豐富且價(jià)格低廉。所以苯/乙醇烷基化制乙苯是一條非常有潛力的路徑。另一方面，苯烷基化反應體系是一個(gè)串聯(lián)和并聯(lián)副反應共存的反應網(wǎng)絡(luò )，反應體系非常復雜，產(chǎn)物除了乙苯、二乙苯外，還有副產(chǎn)物主要有甲苯、二甲苯等。這些副產(chǎn)物會(huì )嚴重影響乙苯的品質(zhì)。cn101450888a公開(kāi)了一種用于乙醇和苯合成乙苯的方法，其中所述的催化劑包括：氧化鋁或氧化硅為20％～45％，高硅鋁比zsm-5為40％～70％和改性組分為5％～15％，改性組